JP2006313773A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 周辺半導体領域5の不純物の濃度値よりも高い濃度値のp型不純物を含むp型領域5と、周辺半導体領域5の不純物の濃度値よりも高い濃度値のn型不純物を含み、p型領域1と重複するように位置するn型領域2と、少なくともn型領域2上に位置する金属層3とを備える。
【選択図】 図1
Description
松波弘之 編著 半導体SiC 技術と応用(Technology of Semiconductor SiC and Its Application)(日刊工業新聞社 2003年3月31日)pp.156-165
(1)最も良いコンタクト抵抗率ρcが得られる電極材料で半導体デバイスを形成する際、p型領域とn型領域とで電極材料を変える必要がある。このため、電極形成プロセスにおける制約が厳しく、かつ工程数が増大する。上記電極形成プロセスにおいては、一方の電極材料固有の問題、たとえば熱処理による表面荒れ、配線との密着性などの問題、を解決する際、他方の電極においても同時に最適化される必要がある。
(2)p型領域およびn型領域の電極を同じ材料にした場合、2つの領域でともに最適なコンタクト抵抗率ρcを得ることができない。これまでにp型領域およびn型領域に低いコンタクト抵抗率ρcを得ることができる共通する材料、または特殊な工程は見出されていない。p型領域とn型領域とで同じ電極材料を使用した場合、通常、一方が他方に対して高いコンタクト抵抗率ρcを示すため、高い方のコンタクト抵抗率ρcを可能な限度で低くする必要がある。また、同じ電極材料を用いても熱処理後には、p型領域とn型領域とで状態が異なることになる。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における半導体装置の対になった電極(接点)部分を示す図である。対の電極31(10),32の一方の電極31(10)、すなわち第1電極では、周辺半導体領域5の中に、周辺半導体領域5の不純物濃度値よりも高濃度値のp型不純物(第1導電型不純物)を含むp+型領域(第1導電型領域)1が形成され、そのp+型領域1に表面以外が取り囲まれるように、n型不純物(第2導電型不純物)を周辺半導体領域5の不純物濃度値よりも高濃度値のn型不純物を含むn+型領域(第2導電型領域)2が形成されている。そのn+型領域2の上に金属層(金属板)3が形成されている。上記対の電極のうちの他方の電極(第2電極)32では、別の周辺半導体領域7の中に周辺半導体領域7の不純物濃度値よりも高濃度値のn型不純物を含むn+型領域12が形成され、その上に金属層13が形成されている。金属層3は、オーミック接触したp+型領域1とよりも、オーミック接触したn+型領域2と一層低いコンタクト抵抗率を形成する金属材料で構成される。
ただし、aは濃度傾斜(cm-4)であり、εs、e、Vbiは(1)式の場合と同じである。
(1)まず周辺半導体領域5に高濃度のp+型領域1を形成する。
(2)次いで、上記p+型領域1に重複するようにn型不純物(第2導電型不純物)を高濃度に含むn+型領域2を形成する。この結果、pn接合が形成される。上記高濃度の内容は、周辺半導体領域5の不純物濃度値より高く、pn接合に生じる空乏層が薄く、逆バイアス状態でキャリアが容易にトンネリングできる程度とする。
(3)上記n+型領域2の一部または全部を覆うように金属層3を形成する。図1の構造の場合、p型領域とよりもn型領域とのほうが低いコンタクト抵抗率を有するNi層を形成するのがよい。逆の構造の場合(n型領域の電極箇所にn+型領域を形成し、そこにp+型領域を形成してその上にp型領域と低いコンタクト抵抗率を有する金属層を形成する場合)は、n型領域とよりもp型領域とのほうが低いコンタクト抵抗率を有するTi-Al層を用いるのがよい。
(4)金属層3とn+型領域2とがオーミック接触するように熱処理をする。
図7は、本発明の実施の形態2における半導体装置のプラグ配線部分(接点)を示す図である。一方のプラグ配線では、周辺半導体領域5の中に、周辺半導体領域5の不純物濃度値よりも高濃度値のp型不純物(第1導電型不純物)を含むp+型領域(第1導電型領域)1が形成され、そのp+型領域1に表面以外が取り囲まれるように、周辺半導体領域5の不純物濃度値よりも高濃度値のn型不純物(第2導電型不純物)を含むn+型領域(第2導電型領域)2が形成されている。この上に絶縁膜15が位置し、その絶縁膜15を貫通して、n+型領域2の上に金属層の第1のプラグ配線層3が形成されている。他方のプラグ配線では、別の周辺半導体領域7の中に、周辺半導体領域7の不純物濃度値よりも高濃度値のn型不純物(第2導電型不純物)を含むn+型領域12が形成されている。n+型領域12には、同様に、絶縁膜15を貫通して、金属層の第2のプラグ配線層13が接続されている。
図9は、本発明の実施の形態3における半導体装置の電極部分を示す図であり、図1に示す電極10の変形例を示す図である。電極10の箇所に、p+型領域(第1導電型領域)1に接してn+型領域(第2導電型領域)2が形成されている。図9の場合、p+型領域1とn+型領域2とがpn接合を形成するように隣り合っている。図9に示すような、両方の領域が「接する」態様は、n+型領域(第2導電型領域)2がp+型領域(第1導電型領域)1に「重複するように」位置する態様に含まれる。そのn+型領域2の上に金属層3が形成されている。金属層3は、オーミック接触したp+型領域1とよりも、オーミック接触したn+型領域2と一層低いコンタクト抵抗率を形成する。周囲の周辺半導体領域5は、p導電型である。
図10は本発明の実施の形態4の半導体装置における電極部分を示す図であり、図1に示す電極10の変形例を示す図である。図10における電極構造10において注目すべき点は、金属層3はp+型領域およびn+型領域2の両方にオーミック接触していることである。図10に示す構造では、キャリアを、経路4を流れるように注入することにより、空乏層によって生じる容量を小さくし、高周波特性を向上させることができる。その理由はつぎのとおりである。
本発明の実施の形態5では、高濃度の不純物領域を形成する際の注入用マスクの形状にポイントがある。図12および図13において、注入用マスク9は、本体9c内に、所定厚み以下の中央部領域(開口であってもよい)9aと、その中央部領域9aを囲み中央部領域の厚みより厚く本体9cより薄い外周領域9bとを有する2段構造のマスクである。まず、p型不純物を所定の注入エネルギー(本体9cは通過しないが外周領域9bは通過するエネルギー)で注入して、周辺半導体領域5の深い領域にp+型領域1を形成する。次いで、注入用マスク9をそのままの配置で用いて、注入エネルギーを低下させ、外周領域9bは通過しないが中央部領域(開口部)9aは通過するエネルギーでn型不純物を注入して、注入用マスク9の開口部9aに対応する領域のみにn+型領域2を浅く形成する。n+型領域2は、p+型領域1に不純物濃度を相殺しながら形成される。
Claims (15)
- 周辺半導体領域と、
前記周辺半導体領域の不純物の濃度値よりも高い濃度値の第1導電型不純物を含む第1導電型領域と、
前記周辺半導体領域の不純物の濃度値よりも高い濃度値の第2導電型不純物を
含み、前記第1導電型領域と重複するように位置する第2導電型領域と、
少なくとも前記第2導電型領域上に位置する金属層とを備える、半導体装置。 - 前記高濃度の第2導電型領域が、前記高濃度の第1導電型領域上にエピタキシャル成長法により形成されたものである、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記高濃度の第2導電型領域が、前記高濃度の第1導電型領域中に不純物を導入されて形成されたものである、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記金属層は、前記第2導電型領域とのコンタクト抵抗率が前記第1導電型領域とのコンタクト抵抗率よりも小さい材料から構成される、請求項1〜3のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記金属層が、前記第2導電型領域およびその第2導電型領域に接する前記第1導電型領域の両方の上に位置している、請求項1〜4のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記第1導電型領域が第1の電極の箇所に形成され、前記金属層が電極板である、請求項1〜5のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記第1の電極の箇所とは異なる別の周辺半導体領域において、当該別の周辺半導体領域の不純物の濃度値よりも高濃度値の第2導電型不純物を含む第2導電型領域の上に、前記金属層と同じ材料の金属層が位置して前記第1の電極と対をなす第2の電極を構成し、前記第2の電極は、前記別の周辺半導体領域の不純物の濃度値よりも高濃度値の第1導電型不純物を含みかつそこに位置する前記第2導電型領域との間に接合部を形成する第1導電型領域を有しない、請求項6に記載の半導体装置。
- 前記第1導電型領域および第2導電型領域の下に絶縁膜を備え、前記金属層が第1のプラグ配線箇所において前記絶縁膜を貫通する第1のプラグ配線層である、請求項1〜5のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記第1のプラグ配線箇所とは異なる別の周辺半導体領域の第2のプラグ配線箇所に位置し、当該別の周辺半導体領域の不純物の濃度値よりも高濃度値の第2導電型不純物を含む第2導電型領域の上に、前記金属層と同じ材料の第2のプラグ配線層を備え、前記第2のプラグ配線箇所は、前記別の周辺半導体領域の不純物濃度の値よりも高濃度値の第1導電型不純物を含みかつそこに位置する第2導電型領域との間に接合部を形成する第1導電型領域を有しない、請求項8に記載の半導体装置。
- 周辺半導体領域を形成する工程と、
前記周辺半導体領域の不純物の濃度値よりも高い濃度値の第1導電型不純物を含む第1導電型領域を形成する工程と、
前記周辺半導体領域の不純物の濃度値よりも高い濃度値の第2導電型不純物を含み、前記第1導電型領域と重複するように第2導電型領域を形成する工程と、
少なくとも前記第2導電型領域上に位置するように金属層を形成する工程と、備える、半導体装置の製造方法。 - 前記第2導電型領域形成工程では、前記第1導電型領域上に第2導電型領域をエピタキシャル成長させる、請求項10に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2導電型領域形成工程では、前記第1導電型領域中に第2導電型不純物を導入することによりその第2導電型領域を形成する、請求項10に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1導電型領域形成工程および第2導電型領域形成工程では、所定厚み以下の中央部領域と、その中央部領域を囲み当該中央部領域の厚みより厚く本体より薄い外周領域とを本体内に有する注入用マスクを用い、前記第1導電型不純物に前記外周領域を通過するが前記本体を通過しない範囲のエネルギーを与えてその注入用マスクを介在させて前記周辺半導体領域に導入することにより前記第1導電型領域を形成し、次いで、同じ注入用マスクをそのままの配置で介在させて、前記第2導電型不純物に前記中央部領域を通過するが前記外周領域を通過しない範囲のエネルギーを与えて前記第1導電型領域に導入することにより前記第2導電型領域を形成する、請求項12に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記金属層形成工程では、前記周辺領域において前記第2導電型領域を越えて該第2導電型領域に接する前記第1導電型領域をも覆うように前記金属層を形成する、請求項10〜13のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記半導体装置は、前記周辺領域とは異なる別の周辺領域において、該別の周辺領域に位置する別の第2導電型領域に設けられた別の金属層を備え、前記金属層形成工程では、前記金属層および前記別の金属層を同じ機会に同じ材料で形成する、請求項10〜14のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012084739A (ja) * | 2010-10-13 | 2012-04-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
US10153352B2 (en) | 2016-03-10 | 2018-12-11 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Semiconductor device |
CN113169123A (zh) * | 2019-05-16 | 2021-07-23 | 富士电机株式会社 | 半导体装置及半导体装置的制造方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52117063A (en) * | 1976-03-29 | 1977-10-01 | Hitachi Ltd | Preparation of ohmic ontact layer in semiconductor device |
JPS52127779A (en) * | 1976-04-20 | 1977-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Preparation for mos type semiconductor device |
JPH06275724A (ja) * | 1993-01-22 | 1994-09-30 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JPH0974246A (ja) * | 1995-09-07 | 1997-03-18 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ |
JP2000501238A (ja) * | 1995-11-29 | 2000-02-02 | イギリス国 | 低抵抗接点半導体ダイオード |
JP2002050790A (ja) * | 2000-08-04 | 2002-02-15 | Hitachi Cable Ltd | 化合物半導体発光ダイオードアレイ |
JP2002514355A (ja) * | 1997-06-12 | 2002-05-14 | クリー インコーポレイテッド | 無ラッチアップ型パワーmos−バイポーラートランジスター |
JP2003060236A (ja) * | 2001-05-30 | 2003-02-28 | Shogen Koden Kofun Yugenkoshi | 絶縁基板を有する発光ダイオード |
JP2003158265A (ja) * | 2001-11-21 | 2003-05-30 | Nissan Motor Co Ltd | 電界効果トランジスタ及びその製造方法 |
JP2003179153A (ja) * | 2001-12-13 | 2003-06-27 | Rohm Co Ltd | 半導体装置 |
-
2005
- 2005-05-06 JP JP2005134957A patent/JP2006313773A/ja active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52117063A (en) * | 1976-03-29 | 1977-10-01 | Hitachi Ltd | Preparation of ohmic ontact layer in semiconductor device |
JPS52127779A (en) * | 1976-04-20 | 1977-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Preparation for mos type semiconductor device |
JPH06275724A (ja) * | 1993-01-22 | 1994-09-30 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JPH0974246A (ja) * | 1995-09-07 | 1997-03-18 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ |
JP2000501238A (ja) * | 1995-11-29 | 2000-02-02 | イギリス国 | 低抵抗接点半導体ダイオード |
JP2002514355A (ja) * | 1997-06-12 | 2002-05-14 | クリー インコーポレイテッド | 無ラッチアップ型パワーmos−バイポーラートランジスター |
JP2002050790A (ja) * | 2000-08-04 | 2002-02-15 | Hitachi Cable Ltd | 化合物半導体発光ダイオードアレイ |
JP2003060236A (ja) * | 2001-05-30 | 2003-02-28 | Shogen Koden Kofun Yugenkoshi | 絶縁基板を有する発光ダイオード |
JP2003158265A (ja) * | 2001-11-21 | 2003-05-30 | Nissan Motor Co Ltd | 電界効果トランジスタ及びその製造方法 |
JP2003179153A (ja) * | 2001-12-13 | 2003-06-27 | Rohm Co Ltd | 半導体装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012084739A (ja) * | 2010-10-13 | 2012-04-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
US8969920B2 (en) | 2010-10-13 | 2015-03-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Vertical GaN-based semiconductor device |
US10153352B2 (en) | 2016-03-10 | 2018-12-11 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Semiconductor device |
CN113169123A (zh) * | 2019-05-16 | 2021-07-23 | 富士电机株式会社 | 半导体装置及半导体装置的制造方法 |
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